Netty是什么？

作为Java开发者，相信大家或多或少都听说过或者是使用过Netty，而说起Netty，就不得不先说一下IO模型。

IO模型

Unix网络编程中定义了五种网络模型：

阻塞IO
非阻塞IO
IO多路复用
信号驱动IO
异步IO

很多朋友在看到IO、阻塞、非阻塞、同步、异步等字眼的时候都感到头大，之前也和同事讨论过这个问题。那么是不是阻塞等于同步，非阻塞等于异步？按照我自己的理解来说：

同步、异步：是一种访问数据的方式，同步需要主动的进行数据读写，而异步则只需要一个数据读写成功的通知，读写都由内核来完成
阻塞、非阻塞：是进程在IO过程中是否会挂起进行等待，如果需要等待则是阻塞，否则是非阻塞

从上面的描述上可以看到，凡是异步的IO，就一定是非阻塞的，不存在异步阻塞IO这种IO模型，前四种IO模型全部是同步IO。一次IO操作简单来说会经历两个阶段：

等待数据准备完成
从内核将数据拷贝至用户进程中

1.阻塞IO

阻塞IO

从图上可以看到，在阻塞IO模型中用户进程发起一次IO请求，内核需要等待数据准备完成，在数据准备完成后，进行数据拷贝，拷贝完成后给用户进程返回IO成功。从应用角度来看，整个IO过程直至内核返回成功之前，进程都处等待操作完成的状态；而从内核角度来看，数据准备阶段，需要阻塞等待数据准备完成，数据拷贝阶段也需要阻塞等待拷贝完成，IO的两个阶段都被阻塞了，所以这是一种同步阻塞的IO方式。

2.非阻塞IO

非阻塞IO

阻塞IO工作时，用户进程完全被阻塞住而不能进行其他的工作。从图中可以看出，当用户进程发出read操作时，如果内核中的数据还没有准备好，那么它并不会阻塞用户进程，而是立刻返回一个error。从用户进程角度讲，它发起一个read操作后，并不需要等待，而是马上就得到了一个结果。用户进程判断结果是一个error时，它就知道数据还没有准备好，于是它可以再次发送read操作。一旦内核中的数据准备好了，并且又再次收到了用户进程的system call，那么它马上就将数据拷贝到了用户内存，然后返回。在非阻塞式IO中，用户进程其实是需要不断的主动询问内核数据准备好了没有。

3.IO多路复用

IO多路复用

IO多路复用也会被人们称为事件驱动IO。使用select/epoll的好处就在于单个process就可以同时处理多个网络连接的IO。它的基本原理就是select/epoll这个方法会不断的轮询所负责的所有socket，当某个socket有数据到达了，就通知用户进程。用户进程收到通知后进行数据拷贝的系统调用，这个阶段是从内核角度来看阻塞等待数据拷贝完成的，所以IO多路复用也是一种同步的IO模式。

4.异步IO

异步IO

用户进程发起read操作之后，立刻就可以开始去做其它的事。而另一方面，从内核的角度，当它收到一个异步读请求之后，首先会立刻返回，所以不会对用户进程产生任何阻塞。然后，内核会等待数据准备完成，然后将数据拷贝到用户内存，当这一切都完成之后，内核会给用户进程发送一个signal，告诉它read操作完成了。整个过程中都不需要用户进程进行主动的阻塞数据读写操作，完全没有阻塞。用户进程只需要发起IO请求，然后做其他事，收到IO完成的通知后，直接对数据进行操作。